DE60123859T2

DE60123859T2 - Multilayer optical disk and method for its initialization

Info

Publication number: DE60123859T2
Application number: DE60123859T
Authority: DE
Inventors: Sony Corporation Kotaro Kurokawa; Sony Corporation Koichi Yasuda; Sony Corporation Takeshi Yamasaki; Sony Corporation Tomomi Yukumoto
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2007-05-31
Also published as: EP1132905B1; TW504691B; EP1132905A3; JP2001250265A; US20020018428A1; DE60123859D1; US6574180B2; JP4281202B2; DE60123859T8; EP1132905A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige optische Platte mit einer Informationsaufzeichnungsschicht aus einem Phasenänderungsmaterial, das als Aufzeichnungsmaterial dient, und insbesondere betrifft diese ein Verfahren zum Initialisieren einer derartigen mehrschichtigen optischen Platte.The The invention relates to a multilayer optical disk having a Information recording layer of a phase change material, which serves as a recording material, and in particular relates to this a method for initializing such a multilayer optical disk.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the state of the technique

Mit den Fortschritten in der Informations- und Kommunikationsgerätetechnologie kam ein Bedürfnis nach einer optischen Platte mit einer größeren Speicherkapazität auf.With the advances in information and communication technology came a need an optical disk with a larger storage capacity.

Auf dem Gebiet der doppelschichtigen digitalen vielseitigen Platten (DVDs) wurde eine Speicherkapazität von 8.5 Gbytes erzielt. Jedoch ist die erzielte Kapazität nicht groß genug, um einen Heim-Videorecorder durch einen optischen Plattenrecorder zu ersetzen oder ein High-Vision Rundfunkprogramm aufzuzeichnen.On the field of double-layer digital versatile disks (DVDs) a storage capacity of 8.5 Gbytes was achieved. however is the capacity achieved not big enough, to a home video recorder through an optical disk recorder replace or record a high-vision broadcasting program.

Um ein 4-stündiges Rundfunkprogramm des gegenwärtigen NTSC Standards mit einer optischen Platte anstatt eines herkömmlichen Heim-Videorecorders aufzuzeichnen, benötigt die optische Platte eine Speicherkapazität von 8 Gbytes oder mehr. Um ein 3-stündiges High-Vision Rundfunkprogramm aufzuzeichnen, wird eine Speicherkapazität von 20 Gbytes oder mehr benötigt.Around a 4-hour Broadcasting program of the present NTSC standards with an optical disk instead of a conventional one Home video recorder record needed the optical disk has a storage capacity of 8 Gbytes or more. Around a 3-hour High-Vision broadcasting program will record a storage capacity of 20 Gbytes or more needed.

Mit zukünftigen Fortschritten im Bereich der digitalen Informations- und Kommunikationstechnologie in unserer Gesellschaft wird ein Bedürfnis nach einer aufzeichenbaren optischen Platte mit einer zunehmend größeren Speicherkapazität aufkommen.With future Advances in Digital Information and Communication Technology in our society becomes a need for a recordable optical disk with an increasingly larger storage capacity.

Obwohl, wie oben beschrieben ist, in optischen Nur-Lese Platten eine Speicherkapazität von 8.5 Gbytes bereits mit Hilfe einer doppelschichtigen DVD Platte erzielt wurde, beträgt die maximale Speicherkapazität in kommerziell erhältlichen aufzeichenbaren optischen Platten lediglich 5.2 Gbytes. Die kommerziell erhältlichen aufzeichenbaren optischen Platten sind vom Einzelschicht-Typ mit lediglich einer Informationsaufzeichnungsschicht.Even though, As described above, in optical read-only disks, a storage capacity of 8.5 Gbytes already achieved with the help of a double-layered DVD disc, is the maximum storage capacity in commercially available recordable optical discs only 5.2 Gbytes. The commercial available Recordable optical discs are of the single-layer type only one information recording layer.

In den vergangenen Jahren wurden erhebliche Anstrengungen unternommen um eine optische Platte mit zwei aufzeichenbaren Informationsschichten bereitzustellen und einige dieser Bemühungen finden sich in Publikationen wieder.In Considerable efforts have been made in recent years around an optical disk with two recordable information layers and some of these efforts can be found in publications again.

Alle vorgeschlagenen optischen Platten mit zwei aufzeichenbaren Schichten sind vom Phasenänderungstyp und verwenden ein Phasenänderungsaufzeichnungsmaterial.All proposed optical disks with two recordable layers are of the phase change type and use a phase change recording material.

Die optische Platte vom Phasenänderungstyp wird durch Abscheiden eines reflektierenden Metallfilms, eines dünnen dielektrischen Films und eines dünnen Materialfilms zur Aufzeichnung mit Hilfe eines Sputtergeräts hergestellt. Da sich der wie ursprünglich abgeschiedene Materialfilm zur Aufzeichnung in einem amorphen Zustand befindet, ist es notwendig, die optische Platte vom Phasenänderungstyp zu initialisieren, um diese vor dem Aufzeichnen von Information in einen kristallinen Zustand zu bringen.The phase change type optical disk is formed by depositing a reflective metal film, a thin dielectric film Films and a thin one Material film for recording using a sputtering device made. As the original deposited film of material for recording in an amorphous state It is necessary to use the phase change type optical disk initialize to this before recording information to bring to a crystalline state.

Allgemein erfolgt die Initialisierung der optischen Platte vom Phasenänderungstyp mit einem Gerät (Initialisierungsgerät) mit ähnlichen Funktionen wie bei einem Ansteuergerät (Laufwerk) zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Information auf/von der optischen Platte, wobei eine Wellenlänge des Lichtes hierbei jedoch verschieden ist im Vergleich zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Information. Die bei der Initialisierung verwendete Wellenlänge liegt generell im Infrarotbereich, da im Infrarotbereich Laserdioden mit einer großen Leistungskapazität von 1 W oder 2 W verfügbar sind.Generally the initialization of the phase change type optical disk is performed with a device (Initializing) with similar ones Functions as with a drive unit (drive) for recording / playback of information on / from the optical disc, wherein a wavelength of the Light here, however, is different compared to recording / playing of information. The wavelength used during initialization is generally in the infrared range, as in the infrared range laser diodes with a big one power capacity of 1 W or 2 W available are.

Die Initialisierung unter Verwendung eines Initialisierungsgeräts wird unten detaillierter beschrieben. Zunächst wird ein für die Initialisierung verwendeter Laserstrahl auf eine Informationsaufzeichnungsschicht über einen Kondensor in Form einer sogenannten Objektivlinse fokussiert. Der fokussierte Laserstrahl weist eine Größe von ungefähr 50 μm bis 100 μm in einer Radialrichtung der optischen Platte und ungefähr 1 μm in einer Richtung entlang einer Spur auf.The Initialization using an initialization device becomes described in more detail below. First, one for initialization used laser beam on an information recording layer via a Condenser focused in the form of a so-called objective lens. Of the focused laser beam has a size of about 50 microns to 100 microns in one Radial direction of the optical disk and about 1 micron in one direction a trace up.

Die Temperatur des dünnen Aufzeichnungsmaterialfilms in der Aufzeichnungsschicht wird bis in die Nähe dessen Schmelzpunkt erhöht und dann mit einer eher geringen Rate abgekühlt, so dass das erhitzte und abgekühlte Gebiet des dünnen Aufzeichnungsmaterialfilms in einen kristallinen Zustand überführt wird.The Temperature of the thin Recording material film in the recording layer becomes in the vicinity whose melting point increases and then cooled at a rather low rate, leaving the heated and cooled area of the thin one Recording material film is converted into a crystalline state.

Wird eine erste Aufzeichnungsschicht von zwei Informationsaufzeichnungsschichten, die aus einem Phasenänderungsaufzeichnungsmaterial ausgebildet sind, unter Einsatz des oben beschriebenen Initialisierungsge räts initialisiert, tritt das auf die erste Aufzeichnungsschicht fokussierte Initialisierungslicht durch die erste Aufzeichnungsschicht und weiter durch eine transparente Schicht (Zwischenschicht), die zwischen der ersten Aufzeichnungsschicht und der weiteren Aufzeichnungsschicht (zweite Aufzeichnungsschicht) liegt, hindurch und wird dann von der zweiten Aufzeichnungsschicht reflektiert. Das reflektierte Licht tritt erneut durch die Zwischenschicht hindurch und fällt auf die erste Aufzeichnungsschicht. Folglich tritt eine Interferenz auf zwischen dem Licht, das auf die erste Aufzeichnungsschicht fokussiert ist und diese direkt trifft und demjenigen Licht, das die erste Aufzeichnungsschicht nach dem Durchlaufen derselben und der Reflektion von der zweiten Aufzeichnungsschicht trifft.Becomes a first recording layer of two information recording layers, that of a phase change recording material initialized using the Initialisierungsge described above, enters the focused on the first recording layer initialization light through the first recording layer and further through a transparent one Layer (intermediate layer) between the first recording layer and the other recording layer (second recording layer) through, and then from the second recording layer reflected. The reflected light passes through the intermediate layer again through and down on the first recording layer. Consequently, interference occurs on between the light, which focuses on the first recording layer is and hits them directly and that light that is the first Recording layer after passing through it and the reflection from the second recording layer.

Die Dicke der Zwischenschicht weist eine Schwankung von mehreren μm auf. Die Schwankung der Dicke der Zwischenschicht verursacht eine Schwankung in der Phase der beiden miteinander interferierenden Lichtstrahlen auf der ersten Aufzeichnungsschicht entlang der Plattenoberfläche. Dadurch variiert die Intensität des die erste Aufzeichnungsschicht treffenden Laserstrahls entlang der Plattenoberfläche. Folglich variiert der Initialisierungszustand der ersten Aufzeichnungsschicht entlang der Plattenoberfläche.The Thickness of the intermediate layer has a fluctuation of several μm. The Fluctuation of the thickness of the intermediate layer causes a fluctuation in the phase of the two interfering light beams on the first recording layer along the disk surface. Thereby varies the intensity of the the first recording layer meeting the laser beam along the Disk surface. As a result, the initialization state of the first recording layer varies along the plate surface.

In der optischen Phasenänderungsplatte hängt die Eigenschaft eines aufgezeichneten/wiedergegebenen Signals von dem Initialisierungszustand ab und gute Eigenschaften eines aufgezeichneten/wiedergegebenen Signals können nicht erzielt werden, falls eine Schwankung im Initialisierungszustand entlang der Plattenoberfläche vorliegt.In the phase change optical disk depends on that Property of a recorded / reproduced signal from the Initialization state and good characteristics of a recorded / reproduced Signals can can not be achieved if a fluctuation in the initialization state along the plate surface is present.

Ein mögliches Verfahren zum Reduzieren der Initialisierungsschwankung in der ersten Aufzeichnungsschicht aufgrund der optischen Zwischenschichtinterferenz besteht darin, das Reflektionsvermögen der zweiten Aufzeichnungsschicht für die bei der Initialisierung verwendete Wellenlänge zu reduzieren. Ein weiteres mögliches Verfahren besteht in der Reduktion der Durchlässigkeit der ersten Aufzeichnungsschicht für Licht mit der bei der Initialisierung verwendeten Wellenlänge.One potential Method for reducing the initialization variation in the first Recording layer due to the interlayer optical interference is the reflectivity of the second recording layer for the to reduce the wavelength used during initialization. Another possible Method is to reduce the transmittance of the first recording layer for light with the wavelength used during initialization.

Jedoch wird der Mehrschichtaufbau der Informationsaufzeichnungsschicht allgemein so gestaltet, dass optische Dünnfilme derselben zum Erzielen einer günstigsten Eigenschaft aufgezeichneter/wiedergegebener Informationssignale optimiert sind. Falls das Reflektionsvermögen oder die Durchlässigkeit für die bei der Initialisierung verwendete Wellenlänge bei dem Design der Informationsaufzeichnungsschicht berücksichtigt wird, wird es schwierig, die günstigsten Eigenschaften hinsichtlich aufgezeichneter/wiedergegebener Informationssignale auf/von den jeweiligen Informati onsaufzeichnungsschichten zu erzielen. Obwohl es wünschenswert wäre, die Durchlässigkeit der ersten Aufzeichnungsschicht oder das Reflektionsvermögen der zweiten Aufzeichnungsschicht im Hinblick auf die Initialisierungswellenlänge zu reduzieren ohne eine Verschlechterung in den Eigenschaften der auf/von den jeweiligen Informationsaufzeichnungsschichten aufgezeichneten/wiedergegebenen Informationssignale zu verursachen, ist eine Realisierung einer derartigen Reduktion sehr schwierig.however becomes the multilayer structure of the information recording layer generally designed to achieve optical thin films thereof a cheapest Property of recorded / reproduced information signals are optimized. If the reflectance or the transmittance for the wavelength used in the initialization in the design of the information recording layer considered It will be difficult, the cheapest Characteristics of recorded / reproduced information signals on / from the respective information recording layers. Although it is desirable that would be permeability the first recording layer or the reflectivity of the second To reduce the recording layer with respect to the initialization wavelength without a deterioration in the properties of the on / of the recorded / reproduced in respective information recording layers To cause information signals is a realization of a such reduction very difficult.

In Anbetracht obiger Ausführungen ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine mehrschichtige optische Platte anzugeben, die mit einer geringeren Initialisierungsschwankung durch Lichtinterferenz initialisiert werden kann ohne die Eigenschaften auf/von entsprechenden Aufzeichnungsschichten aufgezeichneten/wiedergegebenen Signalen zu verschlechtern. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Initialisieren einer solchen mehrschichtigen optischen Platte anzugeben.In Considering the above statements It is an object of the invention to provide a multilayer optical disk indicate that with a lower initialization fluctuation by Light interference can be initialized without the properties recorded / reproduced on respective recording layers Deteriorate signals. It is another object of the invention a method for initializing such a multilayer optical Plate.

ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNGOVERVIEW OF THE INVENTION

Die Erfindung ist in den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 2 definiert.The Invention is in the independent claims 1 and 2 defined.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Initialisieren einer wie ursprünglich abgeschiedenen mehrschichtigen optischen Platte mit wenigstens einer ersten Informationsaufzeichnungsschicht und einer zweiten Informationsaufzeichnungsschicht, die als Mehrschichtstruktur mit einer zwischen diesen liegenden Zwischenschicht ausgebildet sind, angegeben, wobei die Mehrschichtstruktur auf einem Substrat ausgebildet ist, eine Initialisierung der ersten Informationsaufzeichnungsschicht, die aus einem als Aufzeichnungsmaterial dienenden Phasenänderungsmaterial besteht, durch Belichten der ersten Informationsaufzeichnungsschicht mit einem Initialisierungslicht erfolgt, das von der Seite der ersten Informationsaufzeichnungsschicht zugeführt wird, und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Belichtung mit dem Initialisierungslicht derart ausgeführt wird, dass die numerische Apertur NA einer zur Belichtung mit dem Initialisierungslicht dienenden Objektivlinse, die longitudinale Länge L der Strahlgröße des Initialisierungslichts, die Dicke D der Zwischenschicht und das Verhältnis R1 der Lichtmenge, die nach dem Durchtreten durch die erste Informationsaufzeichnungsschicht und nach der Reflektion von der zweiten Informationsaufzeichnungsschicht auf die erste Informationsaufzeichnungsschicht fällt, zur auf die erste Informationsaufzeichnungsschicht auftreffenden Lichtmenge die folgende Beziehung für eine Wellenlänge λi des Initialisierungslichts erfüllen: L × R1 ≤ 25[1 – exp(–0.0004 × NA4 × D2)],wobei L und D in die obige Gleichung mit ihrem Wert in μm eingehen und 50 μm ≤ L ≤ 100 μm erfüllt ist.According to one aspect of the present invention, there is provided a method of initializing a multilayer optical disk as originally deposited having at least a first information recording layer and a second information recording layer formed as a multilayer structure having an intermediate layer therebetween, the multilayer structure being formed on a substrate, initializing the first information recording layer consisting of a phase change material serving as a recording material by exposing the first information recording An initialization light is applied with an initialization light supplied from the side of the first information recording layer, and the method is characterized in that the exposure to the initialization light is performed such that the numerical aperture NA of an objective lens used for exposure to the initialization light, the longitudinal length L of the beam size of the initialization light, the thickness D of the intermediate layer, and the ratio R1 of the amount of light falling after passing through the first information recording layer and reflecting from the second information recording layer on the first information recording layer to the amount of light incident on the first information recording layer have the following relationship for a wavelength λi of the initialization light: L x R1 ≤ 25 [1-exp (-0.0004 x NA 4 × D 2 )], where L and D are in the above equation with their value in μm, and 50 μm ≤ L ≤ 100 μm is satisfied.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Initialisieren einer wie ursprünglich abgeschiedenen mehrschichtigen optischen Platte mit wenigstens einer ersten Informationsaufzeichnungsschicht und einer zweiten Informationsaufzeichnungsschicht, die als Mehrschichtstruktur mit einer zwischen diesen liegenden Zwischenschicht ausgebildet sind, angegeben, wobei die Mehrschichtstruktur auf einem Substrat ausgebildet ist, und wobei eine Initialisierung der zweiten Informationsaufzeichnungsschicht, die aus einem als Aufzeichnungsmaterial dienenden Phasenänderungsmaterial besteht, durch Belichten der zweiten Informationsaufzeichnungsschicht mit einem Initialisierungslicht erfolgt, das von der Seite der ersten Informationsaufzeichnungsschicht zugeführt wird, und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Belichtung mit dem Initialisierungslicht derart ausgeführt wird, dass die numerische Apertur NA einer zur Belichtung mit dem Initialisierungslicht dienenden Objektivlinse, die longitudinale Länge L der Strahlgröße des Initialisierungslichts, die Dicke D der Zwischenschicht und das Verhältnis R2 der Lichtmenge, die nach der Reflektion von der zweiten Informationsaufzeichnungsschicht und nach der zusätzlichen Reflektion von der ersten Informationsaufzeichnungsschicht zurück auf die zweite Informationsaufzeichnungsschicht fällt, zur auf die zweite Informationsaufzeichnungsschicht auftreffenden Lichtmenge die folgende Beziehung für eine Wellenlänge λi des Initialisierungslichts erfüllen: L × R2 ≤ 25[1 – exp(–0.0004 × NA4 × D2)],wobei L und D in die obige Gleichung mit ihren Werten μm eingehen und 50 μm ≤ L ≤ 100 μm erfüllt ist.According to another aspect of the invention, there is provided a method of initializing a multilayer optical disk as originally deposited having at least a first information recording layer and a second information recording layer formed as a multilayer structure with an intermediate layer therebetween, the multilayer structure being formed on a substrate and wherein initialization of the second information recording layer consisting of a phase change material serving as a recording material is performed by exposing the second information recording layer to an initialization light supplied from the side of the first information recording layer, and the method is characterized in that the exposure with the Initialization light is carried out such that the numerical aperture NA of an object used for exposure to the initialization light ective lens, the longitudinal length L of the beam size of the initialization light, the thickness D of the intermediate layer, and the ratio R2 of the amount of light falling back to the second information recording layer after reflection from the second information recording layer and after the additional reflection from the first information recording layer second information recording layer incident light quantity satisfy the following relationship for a wavelength λi of the initialization light: L x R2 ≤ 25 [1-exp (-0.0004 x NA 4 × D 2 )], where L and D are in the above equation with their values μm and 50 μm ≤ L ≤ 100 μm.

Werden die Informationsaufzeichnungsschichten der mehrschichtigen optischen Platte einer sogenannten Initialisierung mit Laserlicht (mit einer Wellenlänge λi unterzogen), so wird die Interferenz, die auf der ersten Informationsaufzeichnungsschicht zwischen dem einfallenden Initialisierungslicht und dem reflektierten Licht auftritt, durch Minimierung der Menge von Laserlicht (mit einer Wellenlänge von λi), welches die erste Informationsaufzeichnungsschicht nach dem Hindurchtreten durch dieselbige und durch die Zwischenschicht sowie der Reflektion von der zweiten Informationsaufzeichnungsschicht trifft relativ zur Menge von Laserlicht, das auf die erste Informationsaufzeichnungsschicht fällt und diese direkt trifft, niedrig gehalten, wodurch die Schwankung in der Lichtintensität auf der ersten Informationsaufzeichnungsschicht durch Lichtinterferenz reduziert wird und damit eine gleichmäßige Initialisierung auf der gesamten Informationsaufzeichnungsschicht erzielt wird.Become the information recording layers of the multilayer optical Plate of a so-called initialization with laser light (with a Subjected to wavelength λi), so will the interference on the first information recording layer between the incident initialization light and the reflected light occurs by minimizing the amount of laser light (with a wavelength from λi), which the first information recording layer after passing through by the same and by the intermediate layer as well as the reflection from the second information recording layer is relative to the amount of laser light incident on the first information recording layer falls and this hits directly, kept low, causing the surge in the light intensity on the first information recording layer by light interference is reduced and thus a uniform initialization on the entire information recording layer is achieved.

Auf ähnliche Weise wird die Interferenz, die auf der zweiten Informationsaufzeichnungsschicht zwischen dem einfallenden Initialisierungslicht und dem reflektierten Licht auftritt, niedrig gehalten, indem die Menge von Laserlicht (mit einer Wellenlänge von λi), welche die zweite Informationsaufzeichnungsschicht nach der Reflektion von derselben und dem Hindurchtreten durch die Zwischenschicht sowie der Reflektion von der ersten Informationsaufzeichnungsschicht und dem erneuten Hindurchtreten durch die Zwischenschicht trifft, relativ zur Lichtmenge, welche auf die zweite Informationsaufzeichnungsschicht fokussiert wird und diese direkt trifft, minimiert wird, so dass die Schwankung in der Lichtintensität auf der zweiten Informationsaufzeichnungsschicht durch Lichtinterferenz reduziert wird und dadurch eine gleichmäßige Initialisierung auf der gesamten Informationsaufzeichnungsschicht erzielt wird.On similar Way, the interference is on the second information recording layer between the incident initialization light and the reflected Light occurs, kept low by the amount of laser light (with one wavelength from λi), which the second information recording layer after the reflection from the same and passing through the intermediate layer as well the reflection from the first information recording layer and the re-passage through the intermediate layer strikes, relatively to the amount of light incident on the second information recording layer is focused and this hits directly, is minimized, so that the fluctuation in the light intensity on the second information recording layer is reduced by light interference and thereby a uniform initialization on the entire information recording layer is achieved.

Ein Verfahren zum Minimieren der Lichtmenge bei der Initialisierungswellenlänge, welche von der zweiten Informationsaufzeichnungsschicht reflektiert wird, besteht darin, die Zwischenschicht zwischen der ersten Informationsaufzeichnungsschicht und der zweiten Informationsaufzeichnungsschicht derart zu gestalten, dass diese von der Lichtwellenlänge abhängige Eigenschaften aufweist.One Method for minimizing the amount of light at the initialization wavelength, which is reflected from the second information recording layer, is the interlayer between the first information recording layer and the second information recording layer to make that this from the light wavelength dependent Features.

Genauer gesagt, wird die Zwischenschicht derart ausgebildet, dass diese eine Durchlässigkeit von 95% oder mehr bei der zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Information verwendeten Wellenlänge aufweist, jedoch eine ausreichend geringe Durchlässigkeit bei der für die Initialisierung verwendeten Wellenlänge aufweist, so dass die Initialisierung gleichmäßig erfolgt. Unter Einsatz obiger Technik wird die Schwankung in der auf die Informationsaufzeichnungsschicht, welche initialisiert wird, auftreffenden Lichtintensität innerhalb eines von den erforderlichen Eigenschaften aufgezeichneter/wiedergegebener Informationssignale abhängigen zulässigen Bereichs gering gehalten.More specifically, the intermediate layer is formed to have a permeability of Has 95% or more in the wavelength used for recording / reproducing information, but has a sufficiently low transmittance at the wavelength used for initialization, so that the initialization is smooth. Using the above technique, the fluctuation in the light intensity incident on the information recording layer which is initialized is kept small within an allowable range dependent on the required characteristics of recorded / reproduced information signals.

Beispielsweise kann das von der Wellenlänge abhängige Absorptionsvermögen der Zwischenschicht durch Mischen eines Farbstoffmaterials in das transparente Zwischenschichtmaterial realisiert werden. Hierbei weist das Farbstoffmaterial vorzugsweise ein Absorptionsvermögen bei der Initialisierungswellenlänge auf und dieses weist ein möglichst geringes Absorptionsvermögen bei der zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Information verwendeten Wellenlänge auf.For example can that be from the wavelength dependent absorbance the intermediate layer by mixing a dye material in the transparent interlayer material can be realized. Hereby points the dye material preferably has an absorbency the initialization wavelength on and this one indicates as possible low absorption capacity when used for recording / reproducing information wavelength on.

KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

1 zeigt eine Ansicht zur schematischen Darstellung einer mehrschichtigen optischen Platte; 1 shows a view for schematically illustrating a multilayer optical disk;

2 zeigt eine Querschnittsansicht zur schematischen Darstellung eines Beispiels des Schichtaufbaus der mehrschichtigen optischen Platte; 2 Fig. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of the layer construction of the multilayer optical disk;

3 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Systems eines Initialisierungsgeräts; 3 shows a schematic representation of an optical system of an initialization device;

4 zeigt eine schematische Darstellung der Strahlform von Initialisierungslicht; 4 shows a schematic representation of the beam shape of initialization light;

5 zeigt eine schematische Darstellung einer beleuchteten Fläche in einer ersten Aufzeichnungsschicht mit von einer zweiten Aufzeichnungsschicht reflektiertem Licht; 5 shows a schematic representation of an illuminated area in a first recording layer with reflected light from a second recording layer;

6 zeigt ein Diagramm zur Abhängigkeit von Imax/Imin von R_L2; 6 shows a diagram of the dependence of Imax / Imin of R _L2 ;

7 zeigt ein Diagramm zum Zusammenhang zwischen L × R (= y) und NA⁴ × D²; und 7 shows a diagram of the relationship between L × R (= y) and NA ⁴ × D ² ; and

8 zeigt ein Diagramm eines Beispiels eins Absorptionsspektrums eines Polymethin-Farbstoffs. 8th Fig. 10 is a diagram showing an example of an absorption spectrum of a polymethine dye.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERENCES EMBODIMENTS

Eine mehrschichtige optische Platte und ein Initialisierungsverfahren für dieselbige werden gemäß dieser Erfindung unten detaillierter mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen in Verbindung mit Abbildungen erläutert.A multilayer optical disk and an initialization method for the same be according to this The invention will be described in more detail below with reference to preferred embodiments explained in conjunction with illustrations.

1 zeigt ein Beispiel einer mehrschichtigen optischen Platte mit einem Doppelschichtaufbau und 2 zeigt den Querschnittsaufbau derselben. 1 shows an example of a multilayer optical disk having a double-layer construction and 2 shows the cross-sectional structure of the same.

In dieser mehrschichtigen optischen Platte 1 dient ein wie in 1 gezeigtes inneres Umfangsgebiet als Einspanngebiet CA.In this multilayer optical disk 1 serves as in 1 shown inner peripheral area as a clamping area CA.

Die mehrschichtige optische Platte 1 weist einen wie in 2 gezeigten Schichtaufbau auf bestehend aus einer zweiten Aufzeichnungsschicht 3 auf einem Trägersubstrat 2, einer Zwischenschicht 4 mit einer Dicke von 20 bis 100 μm, die auf einer dem Trägersubstrat 2 gegenüberliegenden Seite der zweiten Aufzeichnungsschicht 3 angeordnet ist und die im Hinblick auf Laserlicht mit einer beim Aufzeichnen/Wiedergeben eines Signals verwendeten Wellenlänge transparent ist, und diese weist auch eine auf einer zur zweiten Aufzeichnungsschicht 3 gegenüberliegenden Seite der Zwischenschicht 4 angeordnete erste Aufzeichnungsschicht 5 auf. Zudem ist eine lichtdurchlässige Schicht 6 mit einer Dicke von 0.05 mm bis 1.2 mm auf der ersten Aufzeichnungsschicht 5 angebracht und ein Laserstrahl zum Aufzeichnen/Wiedergeben fällt von der Seite der lichtdurchlässigen Schicht 6 ein.The multilayer optical disk 1 has a like in 2 layer structure shown consisting of a second recording layer 3 on a carrier substrate 2 , an intermediate layer 4 with a thickness of 20 to 100 microns, on a carrier substrate 2 opposite side of the second recording layer 3 and which is transparent with respect to laser light having a wavelength used in recording / reproducing a signal, and also has one on a second recording layer 3 opposite side of the intermediate layer 4 arranged first recording layer 5 on. In addition, a translucent layer 6 with a thickness of 0.05 mm to 1.2 mm on the first recording layer 5 and a laser beam for recording / reproducing falls from the side of the light-transmissive layer 6 one.

Bei dieser mehrschichtigen optischen Platte 1 mit oben beschriebenem Aufbau wird die aus einem Phasenänderungsmaterial aufgebaute und als Aufzeichnungsmaterial dienende Aufzeichnungsschicht 5 im Hinblick auf die Initialisierung optimiert. Es gilt zu beachten, dass der Plattenaufbau der zu initialisierenden mehrschichtigen optischen Platte nicht auf den in 2 gezeigten Aufbau beschränkt ist. Beispielsweise ist die auf der ersten Aufzeichnungsschicht 5 im Aufbau von 2 gezeigte lichtdurchlässige Schicht 6 nicht zwingend erforderlich.In this multilayer optical disk 1 With the structure described above, the recording layer composed of a phase change material and serving as a recording material 5 optimized for initialization. It should be noted that the plate structure of the multi-layered optical disk to be initialized does not depend on the in 2 shown construction is limited. For example, it is on the first recording layer 5 under construction 2 shown translucent layer 6 not zwin required.

3 zeigt den Aufbau eines Initialisierungsgeräts, das zur Initialisierung der optischen Platte verwendet wird. 3 Fig. 10 shows the structure of an initializing apparatus used for initializing the optical disk.

Dieses Initialisierungsgerät ist vom Typ eines optischen Plattenspielers unter Einsatz einer Laserwellenlänge von 810 nm mit einer Objektivlinse einer NA von 0.60 zum Fokussieren eines Laserstrahls.This initializing is a type of optical disc player using a Laser wavelength of 810 nm with an objective lens of NA of 0.60 for focusing a laser beam.

Die mehrschichtige optische Platte 1 wird von einem Spindelmotor 11 gedreht und die sich drehende mehrschichtige optische Platte 1 wird durch Licht initialisiert, das von einem beweglichen optischen System 12 emittiert wird.The multilayer optical disk 1 is powered by a spindle motor 11 rotated and the rotating multilayer optical disk 1 is initialized by light from a moving optical system 12 is emitted.

Das bewegliche optische System 12 enthält eine Laserstrahlquelle 21, einen Strahlteiler 22, einen Reflektionsspiegel 23 und eine Objektivlinse 24. Von der mehrschichtigen optischen Platte 1 reflektiertes Licht wird auf einen Fotodetektor 26 über den Strahlteiler 22 und einen Kondensor 25 geleitet, so dass das reflektierte Licht überwacht wird.The mobile optical system 12 contains a laser beam source 21 , a beam splitter 22 , a reflection mirror 23 and an objective lens 24 , From the multilayer optical disk 1 reflected light is transferred to a photodetector 26 over the beam splitter 22 and a condenser 25 directed so that the reflected light is monitored.

Das Licht wird über das Initialisierungsgerät auf die Aufzeichnungsschicht 5 der mehrschichtigen optischen Platte 1 auf eine Lichtfleckgröße L ≈ 50 μm in einer Radialrichtung der Platte und d ≈ 1 μm in einer Richtung entlang einer Spur fokussiert.The light is transmitted to the recording layer via the initializer 5 the multilayer optical disk 1 to a spot size L ≈ 50 μm in a radial direction of the plate and d ≈ 1 μm in a direction focused along a track.

Das mit oben beschriebenem Initialisierungsgerät zur Initialisierung der mehrschichtigen optischen Platte 1 durchgeführte Verfahren wird unten erläutert. Die mehrschichtige optische Platte 1 wird mit einer geeigneten Drehgeschwindigkeit rotiert und der von dem Initialisierungsgerät emittierte Laserstrahl wird unter Verwendung einer Fokus-Servo-Steuertechnik auf eine Aufzeichnungsschicht fokussiert, die initialisiert werden soll. Der fokussierte Laserstrahl bewegt sich bei jedem Umlauf entlang einer bestimmten Strecke (z.B. 20 μm) in einer Radialrichtung der optischen Platte, so dass das gesamte Informationsaufzeichnungs-/Wiedergabegebiet RA der optischen Platte initialisiert wird.The above-described initialization device for initializing the multilayer optical disk 1 The procedure followed is explained below. The multilayer optical disk 1 is rotated at an appropriate rotational speed, and the laser beam emitted from the initializer is focused on a recording layer to be initialized using a focus servo control technique. The focused laser beam moves along a certain distance (eg, 20 μm) in a radial direction of the optical disk every one revolution, so that the entire information recording / reproducing area RA of the optical disk is initialized.

Zunächst wird die Initialisierung der ersten Aufzeichnungsschicht 5 der mehrschichtigen optischen Platte 1 unten für den Fall beschrieben, bei dem die Zwischenschicht 4 im Wesentlichen kein Absorptionsvermögen für sowohl die bei der Initialisierung verwendete Wellenlänge als auch für die beim Aufzeichnen/Wiedergeben von Information verwendete Wellenlänge aufweist.First, the initialization of the first recording layer 5 the multilayer optical disk 1 described below for the case where the interlayer 4 has substantially no absorbance for both the wavelength used in the initialization and the wavelength used in recording / reproducing information.

5 zeigt einen Zeitpunkt, in dem das Initialisierungslicht beim Initialisieren der ersten Aufzeichnungsschicht 5 der mehrschichtigen (doppelschichtigen) optischen Platte fokussiert ist. Obwohl dies in 5 nicht gezeigt ist, ist auf jeder Aufzeichnungsschicht eine Führungsrille ausgebildet. 5 shows a time when the initialization light when initializing the first recording layer 5 the multi-layered (double-layered) optical disk is focused. Although this in 5 not shown, a guide groove is formed on each recording layer.

Nach der Fokussierung auf die erste Aufzeichnungsschicht tritt das Initialisierungslicht durch die erste Aufzeichnungsschicht 5 und weiter durch die Zwischenschicht 4 und wird von der zweiten Aufzeichnungsschicht 3 reflektiert. Das reflektierte Licht tritt erneut durch die Zwischenschicht 4 und trifft auf die erste Aufzeichnungsschicht 5. Folglich interferieren das die erste Aufzeichnungsschicht 5 direkt treffende Licht und das von der zweiten Aufzeichnungsschicht 3 reflektierte Licht auf der ersten Aufzeichnungsschicht 5 miteinander. Die Lichtinterferenz verursacht eine Schwankung in der Intensität des die erste Aufzeichnungsschicht 5 treffenden Laserstrahls, die nicht auftreten würde, falls die Reflektion von der zweiten Aufzeichnungsschicht 3 nicht vorliegen würde. Der Grad der Schwankung hängt von der Dicke D der Zwischenschicht 4 ab.After focusing on the first recording layer, the initialization light passes through the first recording layer 5 and continue through the interlayer 4 and is from the second recording layer 3 reflected. The reflected light passes through the intermediate layer again 4 and hits the first recording layer 5 , Consequently, the first recording layer interfere with this 5 direct light and that from the second recording layer 3 reflected light on the first recording layer 5 together. The light interference causes a fluctuation in the intensity of the first recording layer 5 incident laser beam, which would not occur if the reflection from the second recording layer 3 would not be present. The degree of variation depends on the thickness D of the intermediate layer 4 from.

Die Schwankung in der die erste Aufzeichnungsschicht 5 aufgrund der Lichtinterferenz treffenden Lichtintensität tritt mit zunehmender Dicke D der Zwischenschicht 4 periodisch auf. Weist die Zwischenschicht 4 einen Brechungsindex Ni für die Wellenlänge λi des Initialisierungslichtes auf, so schwankt die Intensität des die erste Aufzeichnungsschicht 5 treffenden Lichtes mit zunehmender Dicke D der Zwischenschicht 4 mit einer Periode von λi/(2Ni). In einem praxistauglichen System beträgt λi ≈ 0.81 μm und Ni ≈ 1.53 und dadurch treten Spitzen und Tiefen der die erste Aufzeichnungsschicht 5 treffenden Lichtintensität periodisch jedes Mal dann auf, falls die Dicke D der Zwischenschicht 4 um 0.26 μm variiert. Da die Dicke D der Zwischenschicht 4 einige zehn μm beträgt, ist es unmöglich die Dicke der Zwischenschicht 4 innerhalb einer Schwankungsbreite von 0.02 μm präzise zu steuern. In der Praxis weist die Zwischenschicht 4 über der Plattenoberfläche 9 eine Dickenschwankung von 1 μm oder mehr auf. Deshalb kann der Interferenzgrad über der Plattenoberfläche nicht konstant sein.The variation in the first recording layer 5 light intensity due to the light interference occurs with increasing thickness D of the intermediate layer 4 periodically. Indicates the intermediate layer 4 a refractive index Ni for the wavelength λi of the initializing light, the intensity of the first recording layer varies 5 striking light with increasing thickness D of the intermediate layer 4 with a period of λi / (2Ni). In a practical system, λ i ≈ 0.81 μm and Ni ≈ 1.53, and thus peaks and lows are the first recording layer 5 periodic light intensity then every time, if the thickness D of the intermediate layer 4 varies by 0.26 μm. Since the thickness D of the intermediate layer 4 is several tens of μm, it is impossible for the thickness of the intermediate layer 4 to precisely control within a fluctuation range of 0.02 μm. In practice, the intermediate layer 4 above the plate surface 9 a thickness variation of 1 μm or more. Therefore, the degree of interference over the disk surface can not be constant.

Beträgt bei oben beschriebenem Initialisierungsgerät die Dicke D der Zwischenschicht 4 30 μm und die optische Durchlässigkeit T1 der ersten Aufzeichnungsschicht 5 für den Laserstrahl (λi = 810 nm) 70%, so ist das Verhältnis (Imax/Imin) der maximalen Intensität zur minimalen Intensität von Licht, das in Folge der Lichtinterferenz auf der ersten Aufzeichnungsschicht 5 auftritt, in 6 als Funktion des Reflektionsvermögens R_L2 der zweiten Aufzeichnungsschicht 3 für den Laserstrahl λi dargestellt.In the case of the above-described initialization device, the thickness D of the intermediate layer is 4 30 μm and the optical transmittance T1 of the first recording layer 5 For the laser beam (λi = 810 nm) 70%, the ratio (Imax / Imin) of the maximum intensity to the minimum intensity of light due to the light interference on the first recording layer 5 occurs in 6 as a function of the reflectivity R _{L2 of} the second recording layer 3 represented for the laser beam λi.

Der 6 kann entnommen werden, dass R_L2 gleich oder weniger als 4% betragen sollte, um ein Verhältnis Imax/Imin von gleich oder weniger als 1.1 zu erzielen. Hierin wurde das maximal erlaubte Verhältnis Imax/Imin als 1.1 bestimmt, da eine gute Charakteristik eines auf/von der mehrschichtigen optischen Platte aufgezeichneten/wiedergegebenen Informationssignals erzielt werden kann, falls die Schwankung in der Initialisierungsleistung innerhalb des obigen Bereichs liegt (Fenster der Initialisierungsleistung: Imax/Imin ≤ 1.1).Of the 6 It can be seen that R _{L2 should be} equal to or less than 4% to achieve an Imax / Imin ratio equal to or less than 1.1. Herein, the maximum allowable ratio Imax / Imin has been determined to be 1.1, since a good characteristic of an information signal recorded / reproduced on / from the multilayer optical disk can be obtained if the fluctuation in the initialization power is within the above range (initialization power window: Imax / Imin ≤ 1.1).

Die Parameter der mehrschichtigen optischen Platte, die aufgrund der Lichtinterferenz einen Beitrag zur Schwankung in der Lichtintensität leisten, schließen die optische Durchlässigkeit T1 der ersten Aufzeichnungsschicht 5 und das Reflektionsvermögen R_L2 der zweiten Aufzeichnungsschicht 3 bei der Wellenlänge λi des Initialisierungslichts ein und die Parameter des Initialisierungsgeräts, die einen Beitrag zur Schwankung in der Lichtintensität leisten, schließen die Wellenlänge λi des Initialisierungslichts, die NA der Objektivlinse und die Form des auf die Informationsaufzeichnungsoberfläche fokussierten Strahls ein.The parameters of the multilayer optical disk which contribute to the fluctuation in the light intensity due to the light interference close the optical transmittance T1 of the first recording layer 5 and the reflectance R _{L2 of} the second recording layer 3 at the wavelength λ i of the initialization light and the parameters of the initializer contributing to the fluctuation in the light intensity include the wavelength λ i of the initialization light, the NA of the objective lens, and the shape of the beam focused on the information recording surface.

Um der Anforderung von Imax/Imin ≤ 1.1 gerecht zu werden, wurden die Beschränkungen hinsichtlich λi, NA, der longitudinalen Länge L der fokussierten Strahlgröße, der transversalen Länge d der fokussierten Strahlgröße, der Dicke D der Zwischenschicht 4 der mehrschichtigen optischen Platte und des Verhältnisses der Lichtmenge R (%), das die erste Aufzeichnungsschicht 4 nach dessen Reflektion von der zweiten Aufzeichnungsschicht 3 erneut trifft, zur auf die erste Aufzeichnungsschicht 5 auftreffenden Lichtmenge mittels einer Berechnung bestimmt. Das Ergebnis ist in 7 als schattierte Fläche gezeigt. Bei obiger Berechnung wird die transversale Länge d der Strahlgröße über die Wellenlänge λi und die NA als d = 0.82 × λi/NA berechnet und R wird über die Durchlässigkeit T1 der ersten Aufzeichnungsschicht 5 und das Reflektionsvermögen R_L2 der zweiten Aufzeichnungsschicht 3 als R = R_L2 × T1 × T1 festgelegt.In order to meet the requirement of Imax / Imin ≤ 1.1, the limitations on λi, NA, the longitudinal length L of the focused beam size, the transversal length d of the focused beam size, the thickness D of the intermediate layer became 4 of the multilayer optical disk and the ratio of the amount of light R (%) constituting the first recording layer 4 after its reflection from the second recording layer 3 again applies to the first recording layer 5 incident light quantity determined by means of a calculation. The result is in 7 shown as a shaded area. In the above calculation, the transverse length d of the beam size over the wavelength λi and the NA is calculated as d = 0.82 × λi / NA, and R becomes over the transmittance T1 of the first recording layer 5 and the reflectance R _{L2 of} the second recording layer 3 as R = R _L2 × T1 × T1 set.

Eine gleichmäßige Initialisierung der Informationsaufzeichnungsschicht der mehrschichtigen optischen Platte lässt sich erzielen, indem die mehrschichtige optische Platte derart gestaltet wird, dass die wie in 7 mittels der schattierten Fläche gekennzeichneten Begrenzungen erfüllt sind, falls die resultierende mehrschichtige optische Platte in Verbindung mit einem gegebenen Initialisierungsgerät verwendet wird, oder aber auch durch Gestalten des von einer mehrschichtigen optischen Platte abhängigen Initialisierungsgerätes derart, dass dieses in der Lage ist, die in 7 mittels der schattierten Fläche gekennzeichneten Beschränkungen zu erfüllen, falls das Initialisierungsgerät in Verbindung mit der mehrschichtigen optischen Platte verwendet wird.A uniform initialization of the information recording layer of the multilayer optical disk can be achieved by designing the multilayer optical disk such that the as shown in FIG 7 the limits indicated by the shaded area are satisfied if the resulting multilayer optical disk is used in conjunction with a given initializer, or else by designing the multi-layered optical disk dependent initializer such that it is capable of conforming to the 7 the limitations indicated by the shaded area if the initializer is used in conjunction with the multilayer optical disk.

Der 7 kann entnommen werden, dass eine Abnahme in R zu einer Vergrößerung der erlaubten Bereiche von Strahlbreite L und Dicke D der Zwischenschicht führt. Somit kann der Einfluss der Lichtinterferenz auf den Initialisierungsprozess durch Optimieren der Spezifikationen des herkömmlichen Initialisierungsgerätes reduziert werden. Beim Design der mehrschichtigen optischen Platte ist es wünschenswert, dass sowohl die erste Aufzeichnungsschicht 5 als auch die zweite Aufzeichnungsschicht 3 für die Wellenlänge des Aufzeichnungs-/Wiedergabelicht 3 optimiert sind, so dass die günstigsten Eigenschaften für auf/von den entsprechenden Aufzeichnungsschichten aufgezeichnete/wiedergegebene Informationssignale erzielt werden können. Jedoch ist es sehr schwierig die mehrschichtige optische Platte derart zu gestalten, dass T1 und R_L2 für die Initialisierungswellenlänge verkleinert werden, während gleichzeitig die günstigsten Eigenschaften des aufgezeichneten/wiedergegebenen Informationssignals aufrechterhalten werden.Of the 7 It can be seen that a decrease in R leads to an increase in the allowable ranges of beam width L and thickness D of the intermediate layer. Thus, the influence of the light interference on the initialization process can be reduced by optimizing the specifications of the conventional initialization device. In the design of the multilayer optical disk, it is desirable that both the first recording layer 5 as well as the second recording layer 3 for the wavelength of the recording / playback light 3 are optimized so that the most favorable characteristics can be achieved for information signals recorded / reproduced on / from the respective recording layers. However, it is very difficult to make the multilayer optical disk such that T1 and R _L2 are reduced for the initialization wavelength while maintaining the best characteristics of the recorded / reproduced information signal.

Eine nach einigen Anstrengungen erzielte Lösung zur Optimierung der mehrschichtigen optischen Platte entspricht T1 = 60% und R_L2 = 20% für λi = 810 nm. Das Schwankungsverhältnis der Initialisierungsleistung Imax/Imin auf der ersten Aufzeichnungsschicht 5 einer mehrschichtigen optischen Platte unter den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen beträgt ungefähr 1.3, womit aufgrund der Lichtinterferenz eine Ungleichmäßigkeit beim Initialisieren auftreten kann. Um die Ungleichmäßigkeit der Initialisierung zu verkleinern, sollte das Initialisierungsgerät die in Tabelle 2 gezeigten Anforderungen erfüllen. Jedoch sind diese Anforderungen nicht praxistauglich, da die NA der Objektivlinse sehr groß sein sollte und die longitudinale Länge L der Strahlgröße sehr klein sein sollte. Jedoch besteht eine Möglichkeit, dass eine weitere Optimierung der mehrschichtigen optischen Platte eine Lösung herbeiführen kann, die sowohl T1 als auch R_L2 ausreichend geringe Werte ermöglicht. TABELLE 1 Vergleichendes Beispiel des Schwankungsverhältnisses der Initialisierungslichtintensität für gegebene Spezifikationen des Initialisierungsgeräts und der mehrschichtigen optischen Platte

(*) Werte für die Wellenlänge des Initialisierungslichts

TABELLE 2 Schwankungsverhältnis der Initialisierungslichtintensität für gegebene Spezifikationen des Initialisierungsgeräts und der mehrschichtigen optischen Platte

(*) Werte für die Wellenlänge des Initialisierungslichts

A solution obtained after some efforts to optimize the multilayer optical disk is T1 = 60% and R _L2 = 20% for λi = 810 nm. The fluctuation ratio of the initializing power Imax / Imin on the first recording layer 5 A multilayer optical disk under the conditions shown in Table 1 is about 1.3, whereby unevenness in initialization may occur due to the light interference. To reduce the unevenness of initialization, the initializer should meet the requirements shown in Table 2. However, these requirements are not practical since the NA of the objective lens should be very large and the longitudinal length L of the beam size should be very small. However, there is a possibility that further optimization of the multilayer optical disk can provide a solution that allows both T1 and R _{L2 to be} sufficiently low. TABLE 1 Comparative example of the fluctuation ratio of the initialization light intensity for given specifications of the initializer and the multilayer optical disk

(*) Values for the wavelength of the initialization light

TABLE 2 Initial light intensity fluctuation ratio for given specifications of the initializer and the multilayer optical disk

(*) Values for the wavelength of the initialization light

Nun wird ein Verfahren erläutert zum Reduzieren der Intensitätsschwankung aufgrund der Lichtinterferenz ohne Einschränkungen hinsichtlich des Aufbaus der Informationsaufzeichnungsschichten und des Aufbaus des Initialisierungsgeräts.Now a procedure is explained to reduce the intensity fluctuation due to the light interference without restrictions on the structure the information recording layers and the structure of the initialization device.

Bei dieser Vorgehensweise wird die Zwischenschicht 4 als Material ohne Absorption bei der für die Initialisierung verwendeten Wellenlänge λi ausgebildet sowie mit geringer Absorption bei der für das Aufzeichnen/Wiedergeben von Information verwendeten Wellenlänge, so dass die Menge des von der zweiten Aufzeichnungsschicht 3 reflektierten Initialisierungslichts reduziert wird, wodurch die Ungleichmäßigkeit der Initialisierung abnimmt. Die Zwischenschicht 4 kann aus einem einzelnen Material oder einer Zusammensetzung einer Mehrzahl von Materialien aufgebaut werden.In this procedure, the intermediate layer 4 is formed as a material having no absorption at the wavelength λ i used for the initialization, and having a low absorption in the wavelength used for recording / reproducing information, so that the amount of that from the second recording layer 3 reflected initialization light is reduced, whereby the unevenness of the initialization decreases. The intermediate layer 4 can be made of a single material or a composition a plurality of materials are constructed.

Falls den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen die Einschränkung hinzugefügt wird, dass die optische Durchlässigkeit Tm der Zwischenschicht 4 für die Initialisierungswellenlänge 40% beträgt, so wird das berechnete Schwankungsverhältnis der Initialisierungsleistung Imax/Imin auf der ersten Aufzeichnungsschicht 5 ungefähr 1.1 und dadurch wird es möglich, die Initialisierung durchzuführen, so dass günstige Eigenschaften eines aufgezeichneten/wiedergegebenen Informationssignals erzielt werden können.In the conditions shown in Table 1, the restriction is added that the optical transmittance Tm of the intermediate layer 4 for the initialization wavelength is 40%, the calculated fluctuation ratio of the initialization power Imax / Imin on the first recording layer becomes 5 This makes it possible to perform the initialization so that favorable characteristics of a recorded / reproduced information signal can be obtained.

Falls die Zwischenschicht 4 keine Absorption bei der Wellenlänge λi aufweist, beträgt der erlaubte Bereich der optischen Durchlässigkeit Tm der Zwischenschicht 4 bei der Initialisierungswellenlänge R = R_L2 × T1 × T1. Im Falle einer Zwischenschicht 4 ohne Absorption beträgt im Gegensatz hierzu der erlaubte Bereich der optischen Durchlässigkeit Tm der Zwischenschicht 4 für die Initialisierungswellenlänge R = Tm × Tm × R_L2 × T1 × T1. Tm sollte derart gewählt werden, dass die oben in 7 für R angegebenen Beschränkungen erfüllt werden.If the intermediate layer 4 has no absorption at the wavelength λi, the permissible range of the optical transmission Tm is the intermediate layer 4 at the initialization wavelength R = R _L2 × T1 × T1. In case of an intermediate layer 4 without absorption, on the contrary, the allowable range of the optical transmissivity Tm of the intermediate layer 4 for the initialization wavelength R = Tm × Tm × R _L2 × T1 × T1. Tm should be chosen such that the above in 7 for R specified restrictions.

Ein Verfahren, das der Zwischenschicht 4 bei der Wellenlänge λi ein Absorptionsvermögen verleiht, ist unten beschrieben. Zur Ausbildung der Zwischenschicht 4 verwendbare Materialen schließen transparente Plastiken wie ein ultraviolett-gehärtetes Harz und Polycarbonate als auch ein anorganisches Material wie ein transparentes Haftmaterial ein, das in Klebebändern verwendet wird. Diese Materialien werden zur Ausbildung doppelschichtiger DVD Platten verwendet. Diese Materialien können ebenso hierin verwendet werden, um die aufzeichenbare mehrschichtige optische Platte auszubilden. Es ist auf einfache Weise möglich, während des Herstellungsprozesses ein Farbstoffmaterial in diese Materialien einzubringen. Deshalb ist es möglich, Tm und R durch Hinzumischen eines Farbstoffs, der bei der Wellenlänge λi des Initialisierungslichts keine Absorption aufweist, in das Material der Zwischenschicht 4 zu reduzieren.A method that the intermediate layer 4 at the wavelength λi imparts an absorbance is described below. For the formation of the intermediate layer 4 usable materials include transparent plastics such as an ultraviolet-cured resin and polycarbonates as well as an inorganic material such as a transparent adhesive material used in adhesive tapes. These materials are used to form double-layered DVD disks. These materials may also be used herein to form the recordable multilayer optical disk. It is easily possible to introduce a dye material into these materials during the manufacturing process. Therefore, it is possible to mix Tm and R into the material of the intermediate layer by mixing in a dye which has no absorption at the wavelength λi of the initialization light 4 to reduce.

Falls jedoch das verwendete Farbstoffmaterial ebenso ein Absorptionsvermögen bei der Wellenlänge zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Informationssignalen auf/von der mehrschichtigen optischen Platte aufweist, kann das Hinzufügen des Farbstoffmaterials zu Problemen bei der Erniedrigung eines von der zweiten optischen Platte 3 wiedergegebenen Signalpegels führen als auch zu einer Erniedrigung der Empfindlichkeit hinsichtlich der Aufzeichnungsleistung. Deshalb ist es wünschenswert, dass das Absorptionsvermögen des Farbstoffmaterials für die zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Information verwendete Wellenlänge λr möglichst klein ist.However, if the dye material used also has absorbance at the wavelength for recording / reproducing information signals to / from the multilayer optical disk, the addition of the dye material may cause problems in lowering one of the second optical disk 3 reproduced signal level as well as to a lowering of the sensitivity in terms of recording power. Therefore, it is desirable that the absorbance of the dye material is as small as possible for the wavelength λr used for recording / reproducing information.

Genauer gesagt ist es wünschenswert, dass die Erniedrigung in der Aufzeichnungsempfindlichkeit und die Erniedrigung hinsichtlich der Menge von Wiedergabelicht kleiner als 90% sind. Dies lässt sich erfüllen, falls die optische Durchlässigkeit Tm(λr) der Zwischenschicht 4 für das Licht λr beim Aufzeichnen/Wiedergeben folgende Bedingungen erfüllt: Tm(λr) ≤ 95%. More specifically, it is desirable that the lowering in the recording sensitivity and the decrease in the amount of reproduction light are less than 90%. This can be satisfied if the optical transmission Tm (λr) of the intermediate layer 4 for the light λr when recording / reproducing satisfies the following conditions: Tm (λr) ≤ 95%.

Um obige Bedingung zu erfüllen, sollten der Extinktionskoeffizient kr der Zwischenschicht 4 mit dem Farbstoffmaterial für die zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Information verwendete Wellenlänge λr und die Dicke D der Zwischenschicht 4 die folgende Bedingung erfüllen: kr × D/λr ≤ 0.008. To satisfy the above condition, the extinction coefficient kr of the intermediate layer should be 4 with the dye material for the wavelength λr used for recording / reproducing information and the thickness D of the intermediate layer 4 satisfy the following condition: kr × D / λr ≤ 0.008.

Spezielle Beispiele von Farbstoffmaterialien, die der Zwischenschicht hinzugefügt werden, und die bei der Initialisierungswellenlänge λi absorbieren, jedoch eine geringe Absorption bei der Wellenlänge λr zum Aufzeichnen/Wiedergeben aufweisen, schließen Zyanin-Farbstoffe und Polymethin-Farbstoffe ein mit einem Absorptionshöchstwert bei einer Wellenlänge in der Nähe von 810 nm des in kommerziell erhältlichen Initialisierungsgeräten verwendeten Laserstrahls. 8 zeigt ein Beispiel des Absorptionsspektrums eines Polymethin-Farbstoffs.Specific examples of dye materials which are added to the intermediate layer and which absorb at the initialization wavelength λ i but have a low absorption at the wavelength λ r for recording / reproducing include cyanine dyes and polymethine dyes having an absorption peak at one wavelength in the Near 810 nm of the laser beam used in commercially available initializers. 8th shows an example of the absorption spectrum of a polymethine dye.

Diese Typen von Farbstoffmaterialien weisen ein enges Absorptionsband im optischen Absorptionsspektrum auf und dadurch ist es möglich, ein Farbstoffmaterial mit einer im Wesentlichen verschwindenden Absorption in der Nähe der zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Information auf/von der mehrschichtigen optischen Platte verwendeten Wellenlänge λr = 400 nm auszuwählen.These Types of dye materials have a narrow absorption band in the optical absorption spectrum and thereby it is possible to Dye material with a substantially vanishing absorption near for recording / reproducing information to / from the multi-layered optical wavelength λr = 400 nm.

Falls der Polymethin-Farbstoff, dessen Absorptionsspektrum in 8 gezeigt ist, verwendet wird, beträgt das Verhältnis des Absorptionsvermögens für das Licht beim Aufzeichnen/Wiedergeben (λr = 400 nm) zu demjeni gen des Initialisierungslichtes (λi = 810 nm) ungefähr 1:50. Falls kein Farbstoff hinzugefügt wird, wird der Reflektionsfaktor R 15%, falls die optische Durchlässigkeit T1 der ersten Aufzeichnungsschicht 5 für das Initialisierungslicht mit der Wellenlänge λi 70% und das optische Reflektionsvermögen R_L2 der zweiten Aufzeichnungsschicht 3 30% beträgt und es liegt bei der zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Information verwendeten Wellenlänge kein Verlust vor. Falls im Gegensatz hierzu der Farbstoff hinzugefügt wird und falls die Durchlässigkeit der Zwischenschicht für die Wellenlänge λi des Initialisierungslichts beim zweifachen Durchlaufen 7% beträgt (Tm × Tm), ist R = 1% und die Durchlässigkeit beim zweifachen Durchlaufen der Zwischenschicht für die Wellenlänge des Lichts beim Aufzeichnen/Wiedergeben wird 95%.If the polymethine dye whose absorption spectrum is in 8th is used, the ratio of the light absorptivity to the recording / reproducing light is (λr = 400 nm) the initialization light (λi = 810 nm) is about 1:50. If no dye is added, the reflection factor R becomes 15% if the optical transmittance T1 of the first recording layer 5 for the initialization light having the wavelength λi of 70% and the optical reflectance R _{L2 of} the second recording layer 3 30% and there is no loss in the wavelength used for recording / reproducing information. On the contrary, if the dye is added and if the transmittance of the intermediate layer for the wavelength λi of the initial light is twice 7% (Tm × Tm), R = 1% and the transmittance when passing through the intermediate layer twice for the wavelength of the light when recording / playing 95%.

Damit ist es möglich R zu reduzieren, indem das obige Material oder ein vergleichbares Material in das Material der transparenten Zwischenschicht 4 hinzugefügt wird. Das Farbstoffmaterial ist nicht auf solche Materialien beschränkt, die ein wie in 8 gezeigtes Absorptionsspektrum einnehmen, sondern es kann ein beliebiges Farbstoffmaterial verwendet werden, das im Bereich der Initialisierungswellenlänge absorbiert und das der Zwischenschicht 4 hinzugefügt werden kann.Thus, it is possible to reduce R by adding the above material or a comparable material into the material of the transparent intermediate layer 4 will be added. The dyestuff material is not limited to such materials as described in U.S. Pat 8th In fact, any dye material which absorbs in the region of the initialization wavelength and that of the intermediate layer can be used 4 can be added.

Zusätzlich ist das Verfahren, um der Zwischenschicht 4 eine Wellenlängenabhängigkeit zu verleihen, nicht auf das Hinzufügen eines Farbstoffmaterials beschränkt. Beispielsweise kann das Hauptmaterial der Zwischenschicht 4 ein Absorptionsvermögen bei der Wellenlänge λi und kein Absorptionsvermögen bei der Wellenlänge λr aufweisen.In addition, the process is to the intermediate layer 4 to impart wavelength dependence, not limited to the addition of a dye material. For example, the main material of the intermediate layer 4 have an absorbance at the wavelength λi and no absorbance at the wavelength λr.

Das oben beschriebene Verfahren ermöglicht es, die erste Aufzeichnungsschicht 5 ohne Einfluss von Lichtinterferenz zu initialisieren.The method described above makes it possible to use the first recording layer 5 without initializing the influence of light interference.

Wie der obigen Beschreibung entnommen werden kann, bietet diese Erfindung erhebliche Vorteile. So wird die Intensitätsschwankung von auf die erste Aufzeichnungsschicht fokussiertem Initialisierungslicht durch Optimieren der Wellenlänge λi des im Initialisierungsgerät verwendeten Lichtstrahls, der die Fähigkeit der Objektivlinse zur Fokussierung von Licht kennzeichnenden NA, der longitudinalen Länge L der Strahlgröße, der Dicke D der Zwischenschicht der mehrschichtigen optischen Platte, der Durchlässigkeit T1 der ersten Aufzeichnungsschicht für die Wellenlänge des Initialisierungslichts und des Reflektionsvermögens R_L2 der zweiten Aufzeichnungsschicht für die Wellenlänge λi des Initialisierungslichts, reduziert, so dass es möglich wird, die Informationsaufzeichnungsschicht der mehrschichtigen optischen Platte gleichmäßig zu initialisieren.As can be seen from the above description, this invention offers significant advantages. Thus, the intensity fluctuation of initialization light focused on the first recording layer is made by optimizing the wavelength λi of the light beam used in the initializer, the ability of the objective lens to focus light-marking NA, the beam length longitudinal length L, the thickness D of the interlayer of the multilayer optical disk which reduces transmittance T1 of the first recording layer for the wavelength of the initialization light and the reflectivity R _{L2 of} the second recording layer for the wavelength λi of the initialization light, so that it becomes possible to uniformly initialize the information recording layer of the multilayer optical disc.

Zusätzlich wird in die Zwischenschicht ein Farbstoffmaterial mit Absorption im für die Initialisierung verwendeten Wellenlängenbereich sowie ohne Absorption im Wellenlängenbereich zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Information hinzugefügt, so dass die Schwankung in der Intensität des Initialisierungslichts auf der ersten Aufzeichnungsschicht reduziert wird ohne dem Design der Informationsaufzeichnungsschicht im Hinblick auf die Wellenlänge des Initialisierungslichts eine Beschränkung aufzuerlegen und dadurch wird es möglich, günstige Eigenschaften beim Aufzeichnen/Wiedergeben von Informationssignalen zu erzielen.In addition will in the intermediate layer a dye material with absorption in for initialization used wavelength range as well as without absorption in the wavelength range added to record / play information so that the fluctuation in intensity of the initialization light on the first recording layer is reduced is without the design of the information recording layer in terms of the wavelength imposing a restriction on the initialization light and thereby it becomes possible, favorable characteristics when recording / reproducing information signals.

Claims

A method of initializing a multilayer optical disk as originally deposited having at least a first information recording layer and a second information recording layer formed as a multilayer structure having an intermediate layer therebetween, the multilayer structure being formed on a substrate, wherein initialization of the first information recording layer consisting of a phase change material serving as a recording material, by exposing the first information recording layer to an initialization light supplied from the side of the first information recording layer, and the method is characterized in that the exposure to the initialization light is performed such that the numerical aperture NA of a for the exposure to the initialization light serving objective lens, the longitudinal length L of the beam size of the initialis ierungslichts, the thickness D of the intermediate layer and the ratio R1 of the amount of light falling after passing through the first information recording layer and after reflection from the second information recording layer on the first information recording layer to the amount of light incident on the first information recording layer have the following relationship for a wavelength λi fulfill the initialization light: L x R1 ≤ 25 [1-exp (-0.0004 NA 4 × D 2 )], where L and D are in the above equation with their value in μm, and 50 μm ≤ L ≤ 100 μm is satisfied.

A method of initializing a multilayer optical disk as originally deposited having at least a first information recording layer and a second information recording layer formed as a multilayer structure having an intermediate layer therebetween, the multilayer structure being formed on a substrate, wherein initialization of the second information recording layer comprising a phase change material serving as a recording material, by exposing the second information recording layer with an initialization light supplied from the side of the first information recording layer, and the method is characterized in that the exposure to the initialization light is performed such that the numerical aperture NA of a for the exposure to the initialization light serving objective lens, the longitudinal length L of the beam size of the initial and the ratio R2 of the amount of light falling after reflection from the second information recording layer and after the additional reflection from the first information recording layer back to the second information recording layer, the amount of light incident on the second information recording layer has the following relationship for one Wavelength λi of the initialization light meet: L x R2 ≤ 25 [1-exp (-0.0004 NA 4 × D 2 )], where L and D are in the above equation with their value in μm, and 50 μm ≤ L ≤ 100 μm is satisfied.